Proses etsa: Dalam proses produksi papan cetak, proses etsa digunakan untuk membuat lapisan tembaga yang menempel pada pelat lapisan tembaga menjadi pola garis yang diinginkan.
Analisis kualitas air
| Sumber Air Limbah |
Kandungan ion tembaga |
Tingkat keasaman (pH) |
Volume air |
| Limbah cairan etsa tembaga (Limbah cairan tembaga klorida) |
~127g/L |
~1.2 |
800-900 ton/bulan |
| Perlakuan |
Prinsip pemrosesan |
Reaksi utama |
Konsumsi bahan utama |
Produk Utama |
Tingkat pemulihan tembaga |
Produk Daur Ulang |
Masalah |
| dan kemurnian |
| Netralisasi Tradisional |
Reaksi asam basa |
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓ |
NaOH |
CuSO4 |
85% |
70% |
1. Produk CuSO4 |
|
Asam sulfat pekat |
CuSO4 |
2. Menggunakan alkali lebih banyak, reaksi pemanasannya lebih hebat |
| Cu(OH)2+H2SO4=CuSO4+2H2O |
Air cucian |
|
|
| Elektrolisa |
Reaksi redoks |
Cu2++e=Cu |
Listrik |
Pelat tembaga elektrolit |
90% |
99% |
1. Produk Dengan elemen |
|
|
2. Terbentuknya gas klorin yang sangat membahayakan keselamatan |
| 2Cl--2e=Cl2↑ |
Membran pemisah |
3. Produk diracik dan digunakan dalam jalur produksi, sehingga mempengaruhi kualitas produk |
| Metode penggantian tradisional |
Reaksi redoks |
Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ |
besi cair |
Bubuk tembaga |
85% |
70% |
1. Produk Dengan elemen |
| 2. Konsumsi serbuk besi besar, tidak ekonomis |
| 3. Tingkat pemulihan tembaga rendah dan memerlukan perawatan sekunder |
|
| Ekstraksi + elektrolisis |
Ekstraksi adsorpsi |
2ROH+Cu2+= |
Adsorben ekstraksi |
Tembaga elektrolit |
96% |
99,95% |
1. Produk Dengan elemen |
|
2ROCu+2H+ |
|
2. Terdapat residu ekstraktan pada produk akhir, sehingga sulit untuk ditangani |
| Reaksi elektrolisis |
|
Listrik |
3. Tingkatkan jumlah air yang diolah sebanyak 5~10 kali |
|
2ROCu+2H+= |
|
4. Proses pengolahannya sulit dikontrol |
|
2ROH+Cu2+ |
|
|
Dari data di atas, dapat dilihat bahwa.
Limbah cairan etsa yang mengandung tembaga, kandungan ion tembaga sangat tinggi, sekitar 127g/L.
Praktik umum perusahaan adalah menyimpan limbah cairan etsa di setiap pabrik papan cetak dan kemudian mempercayakan pengolahannya kepada perusahaan yang memenuhi syarat; biaya outsourcing sangat tinggi.
Selain itu, metode kimia (netralisasi, elektrolisis, penggantian) yang digunakan oleh perusahaan pengolahan ini sudah ketinggalan zaman, dan pemulihan tembaga tidak lengkap, terutama untuk limbah cairan etsa alkali, karena adanya sejumlah besar amonia, yang akan dibuang ke luar jika tidak ditangani dengan benar.
Teknologi pengolahan---metode yang ada
Pemulihan oksida tembaga - natrium klorida- menjadi limbah cairan etsa sebagai bahan baku utama untuk produksi produk Cu2O, reaksi presipitasi, reduksi, substitusi, dan dehidrasi terjadi secara berurutan di dalam reaktor. Ambil sejumlah limbah cairan etsa, masukkan ke dalam labu berleher tiga, dan tambahkan volume tertentu 13,7 mol/L hidrazin hidrat sebagai zat pereduksi sesuai dengan rasio tertentu. Pada suhu kamar, tambahkan larutan Na OH dengan konsentrasi 20 mol/L pada laju 1 tetes/detik sambil diaduk, kendalikan pH sistem dalam rentang tertentu, dan pertahankan selama 1 menit untuk mengendapkan dan mereduksi Cu2+ dan menghasilkan kompleks [Cu Cl2]-, lalu tambahkan larutan Na OH di atas tetes demi tetes untuk menyesuaikan pH sistem ke nilai yang diinginkan, dan bereaksi pada suhu tertentu untuk jangka waktu tertentu. Bereaksi pada suhu tertentu untuk jangka waktu tertentu. Pada saat ini, Cl- dalam [Cu Cl2]- pertama-tama digantikan oleh OH- untuk menghasilkan zat antara Cu OH, Cu OH selanjutnya didehidrasi untuk menghasilkan Cu2O, setelah reaksi berakhir, produk disaring dan dipisahkan, dan endapan saringan dicuci dengan air deionisasi hingga tidak ada Cl- (yaitu, tambahkan 10% massa AgNO2 ke dalam larutan pencuci). Endapan saringan dicuci dengan air deionisasi hingga tidak ada Cl- (yaitu, tidak ada endapan putih yang terbentuk saat larutan AgNO3 10% ditambahkan tetes demi tetes ke dalam larutan pencuci). Kemudian, endapan ditempatkan dalam oven pengering vakum dan dikeringkan pada suhu 90°C selama 2 jam untuk memperoleh Cu2O. Filtrat dan larutan pencuci dicampur dengan filtrat dan larutan pencuci yang disebutkan di atas, lalu dinetralkan, diuapkan, dan dipekatkan, diperoleh NaCl.
Kondisi proses yang optimal adalah sebagai berikut: pertama, konsentrasi hidrazin hidrat dan larutan limbah etsa dengan konsentrasi Cu2+ sebesar 0,262 5 (0,262 5) pada suhu kamar, dengan pH = 4 ~ 5 (Kondisi proses yang optimal adalah: pertama pada suhu kamar, pH = 4 ~ 5, rasio konsentrasi hidrazin hidrat dan cairan limbah etsa Cu2+ sebesar 0,262 5 (kelebihan hidrazin hidrat 5%) di bawah kondisi presipitasi, reduksi, dan kemudian pada pH = 12, suhu 100 ° C di bawah kondisi substitusi, reaksi dehidrasi selama 1 jam. Kondisi proses yang optimal untuk produk kemurnian Cu2O hingga 98,4%, kandungan pengotor logam tembaga kurang dari 0,07%, titik yang sulit: penambahan jumlah alkali sangat besar, hidrazin hidrat dan cairan limbah etsa dalam konsentrasi Cu2+ sulit untuk mengontrol rasionya. Pemulihan oksida tembaga membutuhkan sejumlah larutan etsa tembaga klorida asam ke dalam wadah reaksi, tambahkan larutan soda kaustik ke dalam larutan limbah dengan pengadukan konstan untuk membuat larutan menjadi basa, panaskan larutan hingga 80 ~ 90 ℃, dan biarkan mengendap. Saat reaksi selesai, lapisan atas cairan bening masih bersifat basa; jika tidak, tambahkan larutan alkali. Saat larutan limbah semuanya hitam, CuO, saring. Setelah penyaringan, kelebihan NaOH dan kotoran lain dalam CuO dicuci dengan air. 2CuCl2 + 3 NaOH Cu2(OH)3Cl + 3 NaClCu2(OH)3Cl + NaOH 2CuO + NaCl + 2H2OMenurut rumus untuk kesetaraan yang sama dari penambahan obat-obatan, oksida tembaga yang disiapkan dengan metode ini memiliki kandungan tembaga sebesar 97,6%. Kesulitan: penambahan alkali sangat besar, dan proses penambahan obat-obatan sulit dikendalikan.
Peralatan perawatan larutan etsa yang mengandung tembaga asam dan prinsip proses peralatan--Teknologi Xineng
Pisahkan cairan limbah etsa asam menjadi asam klorida encer dan kristal tembaga klorida dengan penguapan multi-efek dan kristalisasi penguapan, lalu reaksikan tembaga klorida dengan asam sulfat pekat menjadi tembaga sulfat dan gas hidrogen klorida dengan reaksi sulfonasi, dan gunakan asam klorida encer yang dipisahkan dengan penguapan multi-efek dan kristalisasi penguapan untuk menyerap gas hidrogen klorida yang dihasilkan oleh reaksi, dan menghasilkan produk asam klorida dengan kandungan hidrogen klorida 30%; kristal tembaga sulfat dikristalkan dan direkristalisasi untuk mendapatkan kristal tembaga sulfat pentahidrat murni, dan tembaga sulfat yang dihasilkan selama reaksi sulfonasi dapat digunakan untuk pengolahan cairan etsa yang mengandung tembaga asam. Cairan induk yang mengandung asam sulfat yang dihasilkan selama reaksi sulfonasi dikentalkan dan disatukan kembali dalam reaksi sulfonasi. Selama pengoperasian pabrik, tidak ada tiga limbah yang dihasilkan, dan cairan, gas, dan padatan yang dihasilkan semuanya dibuat menjadi produk. Limbah cair diolah sepenuhnya, tingkat konversi produk tinggi, dan operasi sepenuhnya stabil.
Keunggulan perangkat perawatan cairan etsa yang mengandung tembaga asam Xinneng
1. Otomatisasi mekanis yang tinggi, sehingga memudahkan pengoperasian sistem.
2. Tingkat konversi tembaga sulfat yang tinggi, hingga 99%.
3. Selama pengoperasian peralatan, tidak ada tiga limbah yang dihasilkan, yang lebih hemat energi dan ramah lingkungan.
Menghasilkan lebih banyak penghematan energi dan perlindungan lingkungan .
4. Tidak ada penggunaan kembali jalur produksi yang tidak memengaruhi keselamatan produksi.
Pengoperasian yang aman dan stabil
